(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、
前記駆動源により回転するキャリアと、
前記キャリアと相対回転可能に設けられ、外面に雄ネジ部を有するガイドと、
前記ガイドの前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部と、外面に歯部と、を有し、前記キャリアと一体で回転しながら前記ガイドに沿って移動する可動歯車と、
前記可動歯車の移動により、前記歯部と噛み合う複数の出力歯車と
を備え、
前記キャリアは、前記ガイドに沿って設けられるレール部材を有し、前記可動歯車は、前記レール部材が貫通する貫通穴を有することを特徴とする一入力複数出力切替機構。
【請求項２】
前記可動歯車の移動する範囲において、前記可動歯車は複数の前記出力歯車のうちの１つとのみ噛み合う区間を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の一入力複数出力切替機構。
【請求項３】
前記出力歯車は、前記ガイドと並行に設けられた平歯車である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の一入力複数出力切替機構。
【請求項４】
前記出力歯車の回転軸はウォーム歯車を有し、前記ウォーム歯車はウォームホイールと噛み合う
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の一入力複数出力切替機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源からの動力を複数の出力先に切り替えて出力する一入力複数出力切替機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の駆動源からの動力を複数の出力先に切り替えて出力する一入力複数出力切替機構として、ウォームホイール側からの負荷を利用してウォーム軸を軸方向に移動させ、ウォーム軸の位置により動力を出力する出力歯車を切り替えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、出力軸の回転駆動と軸方向の移動が可能なモータを用いて、モータの出力軸を軸方向に移動させることで出力先を切り替えるものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
また、遊星歯車の二つの出力先にロック機構を配置して、ロックを解除した側から出力するものがある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
また、ワンウェイクラッチを二つ使用して、駆動源の回転方向により、位置選択歯車を駆動させるか出力先を駆動させるかを選択し、位置選択歯車の位置により出力先を切り替えるものがある（例えば、特許文献４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４５５５１号公報
【特許文献２】特開平７−２４４３２０号公報
【特許文献３】特公平７−３７２１８号公報
【特許文献４】特開２０００−７４１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１の一入力複数出力切替機構では、ウォームホイール側からの負荷を利用してウォーム軸を移動させる為、ウォーム軸を一方の出力先の出力歯車と他方の出力先の出力歯車とを常に噛み合わせる必要があり、出力先の歯車をレイアウトするうえで歯車間の距離に制限を受ける。また、常にどちらか一方の出力先の歯車が回転するため、いずれの出力先の出力歯車も回転しない状態をつくることができない。
【０００８】
また、特許文献２の一入力複数出力切替機構では、出力軸が回転駆動と軸方向移動とが可能な特殊なモータが必要である。またモータの出力軸を回転駆動と軸方向移動とに切り替えるためには、複数のコイルと通電するコイルを切り替える機構とが必要である。よって、モータのコストの増大を招来する。
【０００９】
また、特許文献３の一入力複数出力切替機構では、遊星歯車の他に二つのロック機構が必要である。出力先のロック機構を遠隔で操作するには、二つのロック機構を操作するための駆動源が別途必要である。よって、部品点数が多くなり、一入力複数出力切替機構のコストの増大を招来する。
【００１０】
また、特許文献４の一入力複数出力切替機構では、二つのワンウェイクラッチと複数の出力先の歯車と噛み合う位置選択歯車とが必要で、部品点数が多くなり、一入力複数出力切替機構のコストの増大を招来する。また、出力先を切り替えるのに、位置選択歯車を所望の出力先の歯車と噛み合う位置に移動させた後に、駆動源の回転方向を切り替えて出力先の歯車を駆動する必要があり、出力先の切り替えに時間が掛かる問題がある。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、出力歯車のレイアウトの制限が従来より少なく、出力歯車が回転しない状態をつくることができ、部品点数が多くなることによるコストの増加を抑え、出力歯車の切り替え時間の増加を抑制した一入力複数出力切替機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の課題解決手段は、駆動源と、前記駆動源により回転するキャリアと、前記キャリアと相対回転可能に設けられ、外面に雄ネジ部を有するガイドと、前記ガイドの前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部と、外面に歯部と、を有し、前記キャリアと一体で回転しながら前記ガイドに沿って移動する可動歯車と、前記可動歯車の移動により、前記歯部と噛み合う複数の出力歯車とを備え、前記キャリアは、前記ガイドに沿って設けられるレール部材を有し、前記可動歯車は、前記レール部材が貫通する貫通穴を有する構成である。
【００１３】
また、本発明の第２の課題解決手段は、前記可動歯車の移動する範囲において、前記可動歯車は複数の前記出力歯車のうちの１つとのみ噛み合う区間を有する構成である。
【００１５】
また、本発明の第３の課題解決手段は、前記出力歯車は、前記ガイドと並行に設けられた平歯車で構成される。
【００１６】
また、本発明の第４の課題解決手段は前記出力歯車の回転軸はウォーム歯車を有し、前記ウォーム歯車はウォームホイールと噛み合う構成である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一入力複数出力切替機構では、駆動源によりキャリアが回転すると、可動歯車は雌ネジ部が雄ネジ部と螺合して、キャリアと一体で回転しながらガイドに沿って移動する。可動歯車は、出力歯車と噛み合わない状態においても、キャリヤが回転することでガイドに沿って移動することが可能である。可動歯車を移動するのに、出力先の出力歯車と常に噛み合わせる必要がないため、出力歯車のレイアウトの自由度が従来より高まり、またいずれの出力歯車も回転しない状態をつくることがきる。
【００１８】
出力歯車を切り替えるのに、従来技術のモータの出力軸を回転駆動と軸方向移動とに切り替える複数のコイルと通電するコイルを切り替える機構や、出力先のロック機構とロック機構を遠隔で操作するための駆動源や、二つのワンウェイクラッチと複数の出力先の出力歯車と噛み合う位置選択歯車と、が不要なため、部品点数が多くなることによるコストの増加を抑えることができる。
【００１９】
可動歯車は、キャリアと一体で回転しながらガイドに沿って移動して出力先の出力歯車を切り替えるので、従来技術の出力先の切り替えに歯車を所望の出力先の出力歯車と噛み合う位置に移動させた後に回転方向を切り替えて出力先の歯車を駆動する場合と比較して、出力先の出力歯車の切り替え時間が短くなる。
【００２０】
また、可動歯車は、キャリアのレール部材が貫通する貫通穴を有するため、レール部材が貫通穴と係合することでキャリアと一体で回転し、ガイドに沿って移動することが可能になる。
【００２１】
また、可動歯車は所定の区間では複数の出力歯車のうちの１つとのみ噛み合う構成のため、１つの駆動源によって、１つの出力歯車にのみ駆動力を伝達して、他の出力歯車には駆動力を伝達しないため、複数出力の切り替えが可能となる。
【００２２】
また、出力歯車はガイドと並行に設けられた平歯車で構成されるため、可動歯車がガイドに沿って移動することで、可動歯車と出力歯車とが噛み合い、出力先を切り替えることができる。
【００２３】
また、出力歯車の回転軸はウォーム歯車を有し、ウォーム歯車はウォームホイールと噛み合う構成のため、出力歯車のセルフロックが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一入力二出力切替機構で、可動歯車が第１出力歯車と噛み合う状態を示す説明図である。
【図２】本発明の一入力二出力切替機構のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の一入力二出力切替機構で、可動歯車が第１出力歯車及び第２出力歯車と噛み合わない状態を示す説明図である。
【図４】本発明の一入力二出力切替機構で、可動歯車が第２出力歯車と噛み合う状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一入力二出力切替機構１（一入力複数出力切替機構）で、可動歯車４０が第１出力歯車５０と噛み合う状態を示す説明図である。本実施例では、一入力二出力切替機構１を図示しないパワースライド装置（以下ＰＳＤ）と図示しないクローザとへの出力の切り替えに適用した場合について説明する。
【００２７】
一入力二出力切替機構１は、モータ１０（駆動源）と、モータ１０からの動力で回転するキャリア２０と、ハウジング３２に固定されるガイド３０と、可動歯車４０と、ＰＳＤの開閉を操作する第１出力歯車５０（出力歯車）と、クローザのロック／アンロックを操作する第２出力歯車６０（出力歯車）と、から構成される。
【００２８】
モータ１０は、キャリア２０と連結する回転軸１１を有し、回転軸１１はキャリア２０と一体で回転する。キャリア２０は、回転軸１１と連結して回転する第１円板２１と、中央部にガイド３０が回転可能に貫通する穴を有する第２円板２２と、一端が第１円板２１に固定され他端が第２円板２２に固定され、ガイド３０に沿って設けられる円柱形状の２本のレール２３、２４と、から構成される。ガイド３０は、キャリア２０と相対回転可能にハウジング３２に固定され、外面には雄ネジ３１（雄ネジ部）が形成されている。可動歯車４０は、外面に第１出力歯車５０と第２出力歯車６０と噛み合う外歯４１が設けられ、ガイド３０に沿って、歯車４０のモータ１０側の端面を基準とした場合に範囲Ｅを移動する。第１出力歯車５０は、ガイド３０と並行に設けられた平歯車で、可動歯車４０と噛み合い可能な位置（歯車４０のモータ１０側の端面を基準とした場合に区間Ｆ）に設けられる。第１出力歯車５０の回転軸５１にはウォーム歯車５２が設けられ、ウォーム歯車５２はＰＳＤを開閉駆動するウォームホイール５３と噛み合う。
【００２９】
図２は、本発明の一入力二出力切替機構１のＡ−Ａ断面図である。可動歯車４０の側面には、レール２３、２４がそれぞれ貫通する貫通穴４２、４３が形成される。可動歯車４０の外面には、第１出力歯車５０、第２出力歯車６０と噛み合う外歯４１が形成される。外歯４１は平歯車である。可動歯車４０の内面には、ガイド３０の雄ネジ３１と螺合する雌ネジ４４が形成される。
【００３０】
図３は、本発明の一入力二出力切替機構１で、可動歯車４０が第１出力歯車５０及び第２出力歯車６０と噛み合わない状態を示す説明図である。第１出力歯車５０と第２出力歯車６０とは、第１出力歯車５０と第２出力歯車６０との間の距離Ｄが可動歯車４０のガイド３０の方向の長さＬより大きい（Ｄ＞Ｌ）の関係にある。可動歯車４０が第１出力歯車５０と第２出力歯車６０との間に位置するときは、モータ１０の動力は、第１出力歯車５０及び第２出力歯車６０には伝達されない。
【００３１】
図４は、本発明の一入力二出力切替機構１で、可動歯車４０が第２出力歯車６０と噛み合う状態を示す説明図である。第２出力歯車６０は、ガイド３０と並行に設けられた平歯車で、可動歯車４０と噛み合う（歯車４０のモータ１０側の端面を基準とした場合に区間Ｇ）。第２出力歯車６０の回転軸６１にはウォーム歯車６２が設けられ、ウォーム歯車６２はクローザのロック／アンロックを駆動するウォームホイール６３と噛み合う。
【００３２】
本発明の一入力二出力切替機構１のＰＳＤを閉駆動してクローザをロックする場合の動作について図１〜図４を用いて説明する。
【００３３】
図１の一入力二出力切替機構１は、ＰＳＤを閉駆動する場合、モータ１０は制御装置により電力が供給されて回転軸１１が回転する。回転軸１１が回転するとキャリア２０の第１円板２１が一体で回転する。第１円板２１が回転すると、第１円板２１に一端が固定されたレール２３、２４と、レール２３、２４の他端が固定された第２円板２２と、が回転する。レール２３、２４が回転すると、可動歯車４０は、レール２３、２４とレール２３、２４が貫通する貫通穴４２、４３とがそれぞれ係合して、可動歯車４０もレール２３、２４と一体で回転（正転）する。ガイド３０はハウジング３２に固定されるため、可動歯車４０はガイド３０の雄ネジ３１と可動歯車４０の雌ネジ４４とが螺合して、ガイド３０に沿ってモータ１０から離れる方向に移動する。このとき可動歯車４０は区間Ｆで第１出力歯車５０と噛み合うため、第１出力歯車５０はウォーム歯車５２を回転して、ウォームホイール５３をＰＳＤが閉じる方向に回転する。そしてＰＳＤは閉方向に駆動される。可動歯車４０は第２出力歯車６０とは噛み合わない。このとき第２出力歯車６０は、ウォーム歯車６２とウォームホイール６３とが噛み合うため、ウォームホイール６３からの入力はウォーム歯車６２でロックされるいわゆるセルフロック状態となる。
【００３４】
可動歯車４０と第１出力歯車５０との噛み合いが外れる位置に可動歯車４０が移動（区間Ｆ外）すると、ＰＳＤは全閉状態となる。このとき第１出力歯車５０も、ウォーム歯車５２とウォームホイール５３とが噛み合うため、ウォームホイール５３からの入力はウォーム歯車５２でロックされるセルフロック状態となる。
【００３５】
図３の可動歯車４０が回転（正転）して第１出力歯車５０と第２出力歯車６０との間に位置すると、モータ１０の動力は、第１出力歯車５０と第２出力歯車６０とには伝達されない。このときＰＳＤは図示しない電磁クラッチの通電がＯＮでセルフロック状態である。また、クローザもセルフロックの状態である。
【００３６】
図４の可動歯車４０が回転（正転）して第２出力歯車６０と噛み合う位置（区間Ｇ）に移動すると、第２出力歯車６０はウォーム歯車６２を回転し、ウォーム歯車６２と噛み合うウォームホイール６３が回転する。ＰＳＤは、電磁クラッチの通電がＯＦＦとなり、フリーの状態になる。クローザは、ドアロックをアンロック状態からロック状態にする。
【００３７】
ＰＳＤを開駆動する場合は、制御装置によりモータ１０の回転軸１１を逆回転して可動歯車４０を反転させ、ガイド３０に沿ってモータ１０に近づく方向に移動する。可動歯車４０は、第２出力歯車６０と噛み合いウォーム歯車６２を逆回転する（区間Ｇ）。ＰＳＤは、電磁クラッチの通電がＯＮでセルフロックの状態である。ウォーム歯車６２と噛み合うウォームホイール６３は、クローザのレバーを初期位置に戻し、図示しないドアロックリリースモータによりドアロックをロック状態からアンロック状態にする。
【００３８】
可動歯車４０が反転して第１出力歯車５０と第２出力歯車６０との間に移動（区間Ｇ外）すると、モータ１０の動力は、第１出力歯車５０と第２出力歯車６０とには伝達されない。ＰＳＤは電磁クラッチの通電がＯＮでセルフロックの状態で、クローザもセルフロック状態となる。
【００３９】
そして可動歯車４０が反転して区間Ｆで第１出力歯車５０と噛み合うと、第１出力歯車５０はウォーム歯車５２を逆回転してウォームホイール５３を開方向に回転する。ＰＳＤは開駆動して、クローザはセルフロック状態である。
【００４０】
本発明の一入力二出力切替機構１では、モータ１０によりキャリア２０が回転すると、可動歯車４０は雌ネジ４４がガイド３０に設けた雄ネジ３１と螺合して、キャリア２０と一体で回転しながらガイド３０に沿って移動する。可動歯車４０は、第１出力歯車５０、第２出力歯車６０と噛み合わない状態においても、キャリヤ２０が回転することでガイド３０に沿って移動が可能である。可動歯車４０を移動するのに、出力先の第１出力歯車５０、第２出力歯車６０と常に噛み合わせる必要がないため、第１出力歯車５０、第２出力歯車６０のレイアウトの自由度が従来より高まり、第１出力歯車５０、第２出力歯車６０いずれも回転しない状態をつくることができる。
【００４１】
第１出力歯車５０、第２出力歯車６０を切り替えるのに、従来技術のモータの出力軸を回転駆動と軸方向移動とに切り替える複数のコイルと通電するコイルを切り替える機構や、出力先のロック機構とロック機構を遠隔で操作するための駆動源や、二つのワンウェイクラッチと複数の出力先の歯車と噛み合う位置選択歯車と、が不要なため、部品点数が多くなることによるコストの増加を抑えることができる。
【００４２】
可動歯車４０は、キャリア２０と一体で回転しながらガイド３０に沿って移動して第１出力歯車５０、第２出力歯車６０を切り替えるので、従来技術の出力先の切り替えに歯車を所望の出力先の出力歯車と噛み合う位置に移動させた後に回転方向を切り替えて出力先の歯車を駆動する場合と比較して、出力先の切り替え時間を短縮できる。
【００４３】
また、可動歯車４０は区間Ｆでは第１出力歯車５０とのみ噛み合い、区間Ｇでは第２出力歯車６０とのみ噛み合う構成である。１つのモータ１０の駆動力は、区間Ｆでは、第１出力歯車５０にのみ駆動力を伝達して、第２出力歯車６０には駆動力を伝達しない。区間Ｇでは第２出力歯車６０にのみ駆動力を伝達して、第１出力歯車５０には駆動力を伝達しない。よって、モータ１の駆動力を、第１出力歯車５０、第２出力歯車６０に切り替えることが可能になる。
【００４４】
また、可動歯車４０は、キャリア２０のレール２３、２４が貫通する貫通穴４２、４３を有するため、レール２３、２４が貫通穴４２、４３と係合することでキャリア２０と一体で回転することができ、ガイド３０に沿って移動できる。
【００４５】
また、第１出力歯車５０、第２出力歯車６０は、ガイド３０と並行に設けられた平歯車で構成されるため、可動歯車４０がガイド３０に沿って移動することで、可動歯車４０の外歯４１は第１出力歯車５０、第２出力歯車６０と噛み合い、出力先を切り替えることができる。
【００４６】
また、第１出力歯車５０、第２出力歯車６０の回転軸５１、６１はウォーム歯車５２、６２を有し、ウォーム歯車５２、６２はウォームホイール５３、６３とそれぞれ噛み合う構成のため、第１出力歯車５０、第２出力歯車６０のセルフロックが可能になる。
【００４７】
本実施例では一入力二出力切替機構１をＰＳＤとクローザとの出力の切り替えに適用した場合について説明したが、これに限定されないで、例えばウィンドレギュレターとＰＳＤとの出力の切り替えに適用してもよい。また、出力歯車は２つに限定されないで、３つ以上でもよい。また、可動歯車が複数の出力歯車に同時に噛み合ってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  一入力二出力切替機構（一入力複数出力切替機構）
１０  モータ（駆動源）
２０  キャリア
２３  レール（レール部材）
２４  レール（レール部材）
３０  ガイド
３１  雄ネジ（雄ネジ部）
４０  可動歯車
４１  外歯（歯部）
４２  貫通穴
４３  貫通穴
４４  雌ネジ（雌ネジ部）
５０  第１出力歯車（出力歯車）
５１  回転軸
５２  ウォーム歯車
５３  ウォームホイール
６０  第２出力歯車（出力歯車）
６１  回転軸
６２  ウォーム歯車
６３  ウォームホイール
Ｅ  範囲
Ｆ  区間
Ｇ  区間
【図１】
0005668454.tif 000002
【図２】
0005668454.tif 000003
【図３】
0005668454.tif 000004
【図４】
0005668454.tif 000005